亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Planar Macromolecular Semiconductors Enable Fast Electron‐Ion Transport Kinetics for High‐Performance Zinc‐Organic Batteries

材料科学 堆积 阴极 半导体 纳米技术 平面的 有机半导体 分子 接受者 分子间力 平面度测试 高分子 光电子学 聚合物 离子 锌 纳米尺度 动力学 电解质 共轭体系 化学物理 水溶液 电极
作者
Pingxuan Liu,Jinmao Zhang,Qi Huang,Yaokang Lv,Ziyang Song,Lihua Gan,Mingxian Liu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.78990
摘要

ABSTRACT Polymer cathodes featuring versatile designable redox‐active motifs and structural anti‐dissolution in aqueous electrolytes have attracted interest for advancing zinc‐organic batteries. However, their implementation is hindered by insulating electronic properties and sluggish ion transport, both arising from twisted molecule chains with poor structural planarity, which limits active‐site accessibility and capacity delivery. Here we design planar macromolecular semiconductors (PMSs) by fusing a four‐electron pyrene‐4,5,9,10‐tetraone acceptor and a two‐electron tetraminobenzoquinone donator into long‐range conjugated polymeric skeletons through intermolecular π – π interactions. The highly π ‐extended planarity endows PMSs with a semiconducting property (7.64 × 10 −7 S cm −1 ) that promotes efficient electron delocalization, and yields the highest ion diffusion coefficient (6.52 × 10 −7 cm 2 s −1 ) among reported organic cathodes. Leveraging synergistic fast electron‐ion transport kinetics, the long‐range stacking of molecular planes minimizes conformational disorder, enabling near‐complete utilization (98.4%) of redox‐active quinone−phenazine motifs with an ultralow activation energy (0.19 eV). Consequently, Zn||PMSs battery liberates high capacities (442/263 mAh g −1 at 0.2/100 A g −1 ), alongside a long lifespan (60,000 cycles). Besides, PMSs cathode enables a 348 mAh zinc pouch cell with a high mass loading (20 mg cm −2 ) to operate stably for 1000 cycles. This work provides a promising direction to design planar organic semiconductors for boosting electron‐ion migration kinetics toward better zinc batteries.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
5秒前
科研通AI6.4的应助被田勇采纳,获得10
19秒前
喜悦半莲完成签到,获得积分10
28秒前
深情安青的应助被老实的盼芙采纳,获得10
29秒前
神勇如雪完成签到,获得积分10
35秒前
42秒前
林狗的应助被康利文采纳,获得10
45秒前
49秒前
50秒前
toba_motion发布了新的文献求助10
53秒前
59秒前
Ava的应助被科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Orange的应助被科研通管家采纳,获得10
1分钟前
邹醉蓝发布了新的文献求助10
1分钟前
辣椒油完成签到,获得积分10
1分钟前
hhh的应助被Danzel采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
林狗的应助被康利文采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
成就舞仙完成签到,获得积分10
1分钟前
苗条的枕头完成签到,获得积分10
1分钟前
toba_motion完成签到,获得积分20
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
布洛芬缓释胶囊完成签到,获得积分10
1分钟前
文静霸完成签到,获得积分10
1分钟前
田勇发布了新的文献求助10
1分钟前
英俊的铭的应助被邹醉蓝采纳,获得10
2分钟前
Cheng完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
如意亦瑶完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
Kathy发布了新的文献求助30
2分钟前
激情的衣完成签到,获得积分10
2分钟前
何同学完成签到,获得积分10
2分钟前
Sunvo完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
阿燕完成签到 ,获得积分20
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
CODESSA 2000
Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animals 888
Rosenblum, Global Change Biology 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre (2012-09-10) 666
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 530
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7858156
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9376336
关于积分的说明 20703595
捐赠科研通 7456797
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3346353
关于科研通互助平台的介绍 2488641
邀请新用户注册赠送积分活动 2370576